Il respiro della Via Lattea: una ricerca dell’Insubria svela il cuore del Cosmo

Un’immagine senza precedenti del centro della Via Lattea rivela, con un dettaglio quasi ipnotico, una fitta trama di filamenti di gas cosmico freddo. È questa la “materia prima” da cui traggono origine le stelle, una ragnatela che attraversa la cosiddetta Zona Molecolare Centrale (Central Molecular Zone, CMZ).

A ridosso di un buco nero

Grazie ai dati raccolti dall’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), si apre oggi una nuova finestra sulla vita stellare nell’area più estrema della nostra galassia, a ridosso del buco nero supermassiccio centrale. Questo straordinario risultato è il frutto di una collaborazione globale che vede protagonista l’Università dell’Insubria, unico ateneo italiano, a ricoprire un ruolo di coordinamento scientifico in questo progetto internazionale. Il successo della survey ACES (ALMA CMZ Exploration Survey), ambizioso progetto astronomico, è stato raggiunto da un team di oltre 160 scienziati provenienti da 70 istituti sparsi tra Europa, America, Asia e Australia.

Si tratta della più grande mappatura mai realizzata di quest’area dell’universo

Il progetto, coordinato dal professor Steve Longmore della Liverpool John Moores University, vede nel professor Mattia Sormani, del Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia dell’Insubria, il responsabile degli aspetti teorici. L’immagine prodotta viene considerata la più ampia mappatura mai realizzata dallo strumento Alma, un mosaico che nel cielo occuperebbe lo spazio di tre lune piene affiancate. I risultati, presentati in una serie di articoli scientifici su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, permettono di studiare dinamiche chimiche e fisiche che ricordano i processi delle galassie nell’Universo primordiale.

L’interpretazione di una tale mole di dati è tutt’altro che immediata e richiede un lavoro teorico monumentale. Nel polo scientifico dell’Insubria a Como, il ricercatore Zixuan Feng sta sviluppando sofisticate simulazioni numeriche su supercomputer, essenziali per decodificare ciò che ALMA ha osservato. Queste simulazioni ricostruiscono il comportamento del mezzo interstellare, includendo variabili critiche come la nascita di nuove stelle, l’energia emessa sotto forma di radiazione ultravioletta e le violente esplosioni di supernove. «Ricreare la CMZ all’interno di un computer ci aiuta a capire come si muove il gas nel centro galattico e a ricostruirne la storia evolutiva - spiega Feng -. Poiché viviamo dentro la Via Lattea, non è semplice capire come il centro galattico apparirebbe dall’esterno. Le simulazioni ci offrono questa prospettiva unica». I

Un’estensione di oltre 650 anni luce

Fenomeni così complessi da non poter essere descritti con carta e penna

l professor di Astrofisica Mattia Sormani sottolinea la natura quasi frattale della struttura del gas: «Fenomeni di questa complessità non possono essere descritti con soluzioni analitiche “carta e penna”. Solo l’approccio numerico permette di gestire una simile ricchezza di scale fisiche. Il lavoro di Zixuan non solo aiuta a interpretare i dati attuali, ma è fondamentale per risolvere uno dei grandi dilemmi dell’astrofisica: come il gas che vediamo alimenti il buco nero al centro della galassia».

Secondo i dati diffusi dall’ESO (European Southern Observatory), l’area osservata si estende per oltre 650 anni luce. Oltre alla struttura fisica, ACES ha svelato una composizione chimica sorprendentemente ricca. Sono state individuate decine di molecole diverse: da composti semplici come il monossido di silicio a molecole organiche complesse come metanolo, acetone ed etanolo. Gli astronomi sperano di comprendere meglio come questi fenomeni influenzino la nascita delle stelle e di scoprire se le teorie correnti sulla formazione stellare siano valide anche in ambienti estremi. I dati sono stati raccolti col telescopio ALMA nel deserto di Atacama, in Cile: si tratta della più ampia mappatura mai realizzata dallo strumento, un mosaico grande in cielo quanto tre Lune piene affiancate.